SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE INFORMAÇÕES
PARA LABORATÓRIO DE METROLOGIA
Alysson Andrade Amorim
Luiz Soares Júnior
Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia
Mecânica, 60455-760, Fortaleza, CE, Brasil. E-mail: [email protected]
Resumo
A opção por um sistema informatizado para gerenciar informações em laboratório de
metrologia é de fundamental importância frente ao cenário de competitividade que hora se
forma entre os laboratórios prestadores de serviços metrológicos. A adoção de um sistema
informatizado promove um substancial aumento na agilidade e confiabilidade no
processamento de informações. Este artigo apresenta a estrutura geral de um sistema
informatizado para gerenciar informações no Laboratório de Metrologia da Universidade
Federal de Ceará. O sistema está sendo desenvolvido totalmente com o aplicativo Excel® e
rotinas específicas em Visual Basic®. São apresentados alguns resultados parciais de uma
avaliação prévia do sistema, indicando ser este uma alternativa confiável. Adicionalmente, o
desenvolvimento do sistema é uma excelente oportunidade para alunos da Engenharia
sedimentarem conceitos sobre Metrologia e Sistemas da Qualidade.
Palavras-chaves: Metrologia, Qualidade, Automação de dados
1. INTRODUÇÃO
A crescente competição a nível internacional tem forçado as empresas em todo mundo a
redefinirem seus conceitos sobre qualidade e redução de custos. Nessa nova ordem, com um
mercado não mais protegido, como em passado recente, privilegia-se quem tem eficiência e
competitividade. Desse modo, verifica-se que as empresas brasileiras têm adotado uma série
de ações estratégicas de ajuste a este ambiente mais aberto e competitivo.
Pode-se destacar, entre essas ações, a disseminação de programas de garantia da
qualidade, onde os baseados nas normas da série ISO 9000, os mais difundidos
mundialmente, exigem, usualmente, um sistema metrológico formalmente implementado para
garantir confiabilidade nas decisões baseadas em resultados de medições.
Nesse contexto, os laboratórios prestadores de serviços metrológicos, que geralmente dão
suporte aos sistemas metrológicos das empresas, estão cada vez mais obrigados a implantarem
seus sistemas da qualidade. Estes sistemas da qualidade são normalmente baseados no
documento ABNT ISO/IEC GUIA 25 (ABNT, 1993) que estabelece requisitos técnicos e
gerenciais que o laboratório deve seguir para demonstrar formalmente sua competência
técnica. A implantação desses requisitos gera uma grande quantidade de documentos e
informações (Fischer, 1997).
Considerando que o laboratório necessita gerar retorno financeiro para sua manutenção e
investimentos, uma das ações necessárias atualmente é a substituição dos controles manuais
por sistemas informatizados para gerenciar informações. A aplicação de tecnologias de
informação promove uma expressiva agilidade no processamento de dados, com menor
possibilidade de erro.
O uso de sistemas informatizados comerciais aplicados à Gestão da Qualidade já é uma
realidade a alguns anos, visto a quantidade de softwares disponíveis no mercado. Pode-se
citar como exemplos, o CELERINA (CELERINA, 2000), o MOL - Metrologia On-Line
(M.O.L., 2000) e mais recentemente o AUTOLAB (AutoLab, 2000).
A despeito dessa diversidade de softwares disponíveis, constatou-se que a grande maioria
não segue os principais documentos de referência para laboratórios de calibração e ensaio,
dentre eles o VIM (INMETRO, 1995), ISO GUM (BIPM., et al., 1998) e ISO Guia 25
(ABNT, 1993). Além disso estes softwares possuem um custo relativamente elevado.
Diante de tal realidade, decidiu-se desenvolver um sistema próprio que atendesse as
necessidades específicas do Laboratório de Metrologia da UFC. O sistema de gerenciamento
de informações para laboratório de metrologia proposto neste trabalho, visa auxiliar na
diminuição dos prazos e custos das calibrações, sem comprometer a qualidade dos resultados
de medição.
2. ESTUDO PRELIMINAR
2.1 Rotina de um laboratório de Metrologia
De uma forma geral a rotina básica de um laboratório de metrologia (calibração ou
ensaio) consiste de quatro etapas distintas conforme apresentadas na Figura 1 (Fischer, 1997).
• Recebimento da solicitação de serviço
• Avaliação da competência para realização
• Elaboração da proposta de serviço
Etapa1: Avaliação dos
serviços solicitados
Etapa2: Recebimento do
material
• Execução da calibração
• Registro dos resultados
• Emissão do certificado
• Recebimento do material
• Emissão de ordem de execução do serviço
• Preparação da calibraç
Etapa3: Realização da
calibração
• Fechamento da ordem de execução do serviço
• Embalagem do material
• Emissão de ordem de cobrança
Etapa4: Expedição do
material
Figura 1 – Etapas da rotina básica de um laboratório de calibração
No LAMETRO, Laboratório de Metrologia da Universidade Federal do Ceará - UFC e
Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará – NUTEC, as etapas mostradas na Figura
1 estão presentes. No entanto, devido a diversidade de serviços distribuídos nas três áreas de
atuação do laboratório - dimensional, força e pressão – essa rotina torna-se mais complexa.
Adicionalmente, o LAMETRO está em fase de credenciamento junto ao INMETRO
(Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) passando atualmente
por uma reestruturação interna para implantação de seu sistema da qualidade segundo o
documento ABNT ISO/IEC GUIA 25 (ABNT, 1993). Esse processo tem gerado um aumento
significativo do fluxo de informações e registro das mesmas.
2.2. Documentos de referência
Ao contrário do que foi constatado em alguns softwares disponíveis no mercado, o
sistema proposto neste trabalho contempla os principais documentos da ISO que relacionam
metrologia e garantia da qualidade. Portanto, realizou-se um estudo preliminar dos seguintes
documentos:
Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia (INMETRO,
1995) - versão brasileira do "International Vocabulary of Basic and General Terms in
Metrology". Este documento trata dos conceitos e termos empregados na metrologia. Passou a
ser adotado como terminologia oficial brasileira através da portaria 029/95 do INMETRO
(Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial). Tal vocabulário é
também conhecido por VIM – Vocabulário Internacional de Metrologia.
ABNT ISO/IEC Guia 25 (ABNT, 1993) - é o principal documento de referência para
sistema da qualidade de laboratório de calibração e/ou ensaio. Este documento estabelece os
requisitos gerais para capacitação laboratorial, auxiliando na organização dos elementos
essenciais de gestão da qualidade e de competência técnica. É o documento utilizado pelo
INMETRO para avaliar a competência técnica dos laboratórios de almejam credenciamento.
A forma como estão apresentados os tópicos nesse documento, contribuiu para a
estruturação e desenvolvimento do sistema de gerenciamento de informações proposto neste
trabalho.
A Figura 2 apresenta os requisitos para implantação de sistema da qualidade para
laboratório de calibração e/ou ensaio.
ISO GUIA 25
Requisitos
Sistema da qualidade
Organização e gerenciamento
Controle de documentos e informações
Análise de pedidos e contratos
Subcontratação de ensaios e calibração
Aquisição de serviços e suprimentos
Assist. técnica e feedback de clientes
Controle de não conformidades
Ações corretivas e preventivas
Registros
Auditorias internas
Análise da gerência
Requisitos
Pessoal
Condições ambientais
Métodos de calibração e ensaios
Equipamentos
Rastreabilidade
Manuseio de objetos
Garantia da qualidade dos resultados
Certificados e relatórios
Registros
Figura 2 - Requisitos mínimos exigidos para credenciamento junto ao INMETRO
Guia para expressão da incerteza de medição (BIPM, et al., 1998) - Versão brasileira do
ISO GUM(Guide to the expression of Uncertainty in Measurement), que traz a metodologia
oficial para avaliação e expressão da incerteza do processo de medição na calibração.
Verifica-se a importância atual deste documento devido sua exigência pelo
INMETRO(INMETRO, 1995) como um dos documentos de referência na implantação de
sistemas da qualidade para laboratórios credenciados.
O acompanhamento na elaboração das planilhas está sendo feito por pessoal qualificado e
experiente na área, juntamente com técnicos envolvidos nos serviços de calibração. O bolsista
envolvido diretamente na elaboração das planilhas participou de cursos sobre o processo de
credenciamento de laboratórios, procedimentos de calibração, avaliação de incertezas de
medição entre outros.
Todas as planilhas emitidas estão adequadas ao Sistema da Qualidade em implantação no
LAMETRO.
3. SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE INFORMAÇÕES
O sistema está sendo desenvolvido totalmente com o aplicativo Microsoft Excel.
Justifica-se a escolha desse aplicativo devido algumas vantagens (Hallberg, 1994):
• Software popular, de baixo custo e de fácil operação;
• Compatibilidade com outros aplicativos comuns como "word", "access";
• Alto grau de formatação das planilhas;
• Opções de acessibilidade, senhas e travamento de células;
• Grande variedade de funções matemáticas e estatísticas;
• Alto grau de automatização de ações rotineiras (Generini, 1997);
• Possibilidade de formatações complexas.
A estrutura do sistema baseia-se no gerenciamento de ‘arquivos modelo’, que são
planilhas previamente formatadas, vinculadas a um arquivo de planilha que funciona como
banco de dados. Esse gerenciamento é possível devido ao desenvolvimento de uma estrutura
lógica capaz de intercambiar arquivos de planilhas com endereços eletrônicos pré
determinados, realizando o transporte de dados entre elas e automatizando ações rotineiras, de
maneira fácil e segura. O sistema de gerenciamento de informações é composto por três bases.
A Figura 3, mostra o relacionamento entre as bases, relativo ao fluxo de informações:
Autorização de serviço
Arquivo gerencial
Certificados
Macros e rotinas
Arquivos modelo
Gerência dos dados
Base
Base
Base
Principal
Cadastro de Clientes
Tabela de Preços
Controle de certificados
Padrões
Banco de dados do sistema
Figura 3 - Estrutura básica do sistema
Procedimentos
A seguir apresenta-se o que já foi desenvolvido do sistema, detalhando cada uma das
bases evidenciadas na Figura 3.
3.1 Base Principal
Responsável pelo armazenamento de dados que são exportados para as demais bases para
posterior processamento. Os dados das planilhas da base principal são organizados por
registros, controlados por índices, que facilitam o acesso aos dados.
Cadastro de clientes – o laboratório mantém atualizado os registros das instituições que
solicitam serviços de calibração. Esses registros possibilitam a diminuição do tempo na
identificação dos clientes, no ato da contratação do serviço;
Tabela de preços – esta planilha compõe os preços dos serviços metrológicos oferecidos
pelo laboratório, agilizando a emissão de orçamentos e contratações de serviços;
Controle de certificados – a emissão de certificados do laboratório obedece a uma ordem
numérica sequencial que deve ser controlada para eventuais auditorias. O estabelecimento
automático e sequencial possibilita a eliminação total de números de certificados duplicados;
Funcionários – o laboratório mantém registro do pessoal administrativo e técnico que
compõem o quadro funcional. Para os técnicos, são registradas suas qualificações
profissionais e habilidades pessoais para execução das calibrações;
Cadastro de equipamentos/padrões – este arquivo contém todos os equipamentos e
padrões de medição em uso no laboratório, facilitando o controle dos prazos de calibração dos
padrões e suas avaliações periódicas. Requisitos como a rastreabilidade são evidenciados
através deste cadastro, contemplando o documento ABNT ISO/IEC GUIA 25.
Procedimentos – segundo o documento ABNT ISO/IEC GUIA 25, o laboratório deve ter
registrado todos os procedimentos aprovados para uso nas calibrações. Este arquivo consta,
por enquanto, somente com a relação nominal dos procedimentos.
3.2 Base gerencial
Figura 4 - Tela principal do sistema ( Base Gerencial)
Esta base é responsável pelo gerenciamento dos “arquivos modelo”. Ela contém uma
interface amigável com o operador, através de objetos, tais como formulários, botões, listas
com barra de rolagem, entre outros, de modo que se obtém maximização da produtividade das
operações rotineiras. Toda a automatização e utilização dos objetos descritos torna-se
possível com a utilização de programação em Visual Basic® para Excel®.
3.3 Base Operacional
Composta por “arquivos modelo”, esta base é responsável pela formatação e
processamento dos dados brutos obtidos por entrada manual ou importados da Base Principal.
Após o processamento dos dados obtém-se documentos formais do laboratório, tais como
Autorização de Serviços(A.S.), Orçamentos de Serviços, Fax, Recibos e Certificados de
Calibração.
Os “arquivos modelo” são arquivos com planilhas previamente formatadas, vinculadas à
Base Principal e controladas pela Base Gerencial.
São algumas de suas características:
• Encontram-se protegidos por senhas, restrita ao gerente técnico do LAMETRO;
• Todas as células são travadas, exceto aquelas destinadas à entrada de dados;
• Contém um grau de formatação bastante elevado reduzindo ações repetitivas e
eliminando possíveis erros de digitação do operador;
• São responsáveis pelos cálculos estatísticos e matemáticos do sistema.
Para cada instrumento da relação de serviços do LAMETRO (Laboratório de Metrologia
da UFC) existe um “arquivo modelo” específico para processamento de dados e emissão de
certificado de calibração. Os certificados emitidos pelo sistema proposto neste trabalho,
contemplam todos os requisitos exigidos pelos documentos ABNT ISO/IEC GUIA 25 e pelo
“Procedimento para elaboração dos certificados emitidos pelos laboratórios da Rede
Brasileira de Calibração - RBC” (DIRCA, 1997).
A Figura 5 apresenta as planilhas contidas nos "arquivos modelo" para emissão de
certificados de calibração.
Modelo de formulário
utilizado para o registro
manual dos dados da
calibração
Planilha para entrada de
dados da calibração: pontos
calibrados, temperatura,
umidade relativa, cliente, etc
Planilha reservada para
cálculos estatísticos,
conversão de unidades e
cálculo de incerteza.
Planilha contendo o
certificado com os dados da
calibração processados e
pronto para ser impresso.
Figura 5 - Estrutura básica do arquivo modelo de certificado de calibração
Para o cálculo da incerteza do processo de calibração são consideradas as fontes de
incertezas que possam afetar significativamente os resultados das medições, tais como
dispersão das indicações, resolução do mensurando, incerteza do padrão, desvios da
temperatura de referência, entre outras.
Um exemplo típico de planilha de cálculo de incerteza, segundo o ISO GUM (BIPM, et
al., 1998), é mostrado na Tabela 1.
Tabela 1. Tabela para cálculo de incerteza do processo de calibração
LAMETRO - ÁREA DIMENSIONAL
CALIBRAÇÃO DE MICRÔMETRO - 0 a 25 mm
PLANILHA DE CÁLCULOS - INCERTEZA DE MEDIÇÃO SEGUNDO O ISO-GUM
0,00
2,50
5,10
7,70
10,30
12,90
15,00
17,60
20,20
22,80
25,00
FONTES DE INCERTEZAS
Dispersão da indicações
Resolução adotada no mensurando
Incerteza do paralelo ótico
Diferença temp. padrão/mensurando
Incerteza do padrão de medição
0,000667
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,000000
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,000667
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,001155
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,000667
0,000000
0,000100
0,000166
0,000150
0,000667
0,000000
0,000100
0,000166
0,000150
0,000667
0,000000
0,000100
0,000166
0,000150
0,000000
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,001764
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,001764
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
0,000667
0,002887
0,000100
0,000166
0,000150
INCERTEZA PADRÃO COMBINADA (mm0,00289713 0,00339183 0,00339183 0,00297285 0,00297285 0,00289713 0,00297285 0,00311877 0,00071028 0,00071028 0,00071028
Infinito
68
68
1977
1977 Infinito
1977
266
6
6
6
GRAUS DE LIBERDADE EFETIVOS
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,4
2,4
2,4
FATOR DE ABRANGÊNCIA (k)
0,00568
0,00677
0,00677
0,00583
0,00583
0,00568
0,00583
0,00614
0,00174
0,00174
0,00174
INCERTEZA EXPANDIDA (95%) (mm)
Incerteza máxima:
0,007 mm
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Na avaliação preliminar do sistema apresentado neste trabalho, obteve-se os seguintes
resultados:
• Redução drástica (em média 70%) do tempo gasto para emissão de documentos. O
tempo médio para emissão de um certificado, por exemplo, reduziu para quatro(04)
minutos;
• Aumento da confiabilidade na emissão de documentos;
• Maior controle da acessibilidade dos documentos gerados (confidencialidade);
• Transparência nas atividades executadas;
• Maior facilidade de uso;
• A integração das informações permite identificar mais facilmente as deficiências do
laboratório.
Também estão sendo verificadas algumas dificuldades no decorrer do desenvolvimento
do sistema, dentre as quais pode-se destacar:
• Necessidade contínua de alterações nas bases de dados do sistema, buscando uma
maior adequação às necessidades do laboratório e um melhor aproveitamento das
informações;
• Volume inicial de cadastro de dados bastante elevado o que demanda intensa
dedicação dos bolsistas;
• Tempo considerável para elaboração dos modelos de certificado de calibração, devido
complexibilidade das formatações necessárias;
• Treinamento do pessoal com o novo sistema, uma vez que este incorpora funções
automáticas e novos conceitos da metrologia;
• Necessidades de mudanças de procedimentos do sistema da qualidade.
Os resultados obtidos com o sistema de planilhas demostra que ele satisfaz às
necessidades do laboratório que se caracteriza como um laboratório de metrologia secundário
e de médio porte.
O desenvolvimento de uma sistema similar ao apresentado torna-se atrativo devido a
adequação que se pode ter à realidade de cada laboratório, unida a familiarização e facilidade
de uso do software empregado. Pelo menos três fatores devem ser considerados ao se decidir
pelo desenvolvimento de sistema próprio. São eles: necessidades do laboratório; exigências de
normas e limitação de recursos humanos e financeiros.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
•
•
•
•
•
•
•
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•
ABNT., 1993, "ISO/IEC GUIA 25 - Requisitos Gerais para a capacitação de laboratórios
de calibração e de ensaios", primeira edição, Rio de Janeiro, RJ.
BIPM., et al., 1998, "Guia para Expressão da Incerteza de Medição”, 2a edição Brasileira
do "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement", 1998, Rio de Janeiro, RJ.
DIRCA., 1997, "Procedimentos para elaboração de certificados emitidos pelos
laboratórios da RBC" Documento INMETRO número 002, revisão 08, Rio de Janeiro,
RJ.
Fischer, Suely,. 1997, "Sistema de gerenciamento de informações em laboratórios de
calibração prestador de serviços: Um modelo informatizado", Tese de mestrado,
Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC.
Generini, A., Fraga, S., 1997, "Visual Basic 5" Editora Visual Books, Florianópolis, S.C.
Hallberg, Bruce et al., 1994, "Excel 5 for Windows – Técnicas Avançadas"; tradução
Cláudio Lobo, Rio de Janeiro, Berkeley.
INMETRO., 1995, "Vocabulário internacional de Termos Fundamentais e Gerais de
Metrologia", Versão Brasileira do "Vocabulary of basic and general terms in metrology"
publicado em 1993 por ISO/IEC/OIML/BIPM, Rio de Janeiro, RJ.
CELERINA., 2000, "Objetivos do Celerina Série 9000". Artigo extraído da internet na
página www.celerina.com/prod/série.html
M.O.L., 2000, "Objetivos do M.O.L." Artigo extraído da internet na página
www.sites.uol.com.br/poninformatica.mol.html
AutoLab., 2000 "Sistema de Gestão e Automação de Laboratórios". Encarte divulgado
pelo SBMÍDIA